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Crispr发明抗菌肽whodunit

2019-02-28 09:56:05 • 来源：

按照神秘作家阿加莎·克里斯蒂(Agatha Christie)所理解的策略，科学家们开发出一种方法来研究抗菌肽(AMPs)在体内环境中的表现，而不是通常的体外环境。为了实现这一壮举，科学家们使用CRISPR-Cas9基因编辑系统地敲除AMP基因，最终敲除了动物模型中果蝇的所有已知AMP基因。这项工作旨在产生一种澄清效果 - 而且它的确以科视Christie的风格和然后没有。

Crispr发明抗菌肽whodunit

尽管它们在先天免疫中具有重要性，但AMP仍然是神秘的。根据一些体外研究，AMPs可以杀死细菌和真菌，但AMPs在生物体中的行为不太容易评估。其中一个原因是先天免疫中涉及太多因素，因此在生物体中分离单个AMP的作用是一个非常复杂的命题。

为了揭示AMP在体内的作用，位于洛桑联邦理工学院(EPFL)的科学家利用了名为CRISPR-Cas9的研究工具。在EPFL教授Bruno Lemaitre的带领下，他们使用基因编辑系统从果蝇Drosophila中删除了不少于14个AMP 。通过删除单个AMP基因，各种基因组合，甚至所有14个基因，科学家们能够移除相应的AMP并观察它们的缺失如何影响苍蝇对不同细菌和真菌病原体的抗性。

2月26日，eLife杂志发表了一篇题为“ 使用系统敲除方法在体内抗菌肽的协同作用和显着特异性 ”的文章。

“我们发现果蝇 AMP主要作用于革兰氏阴性细菌和真菌，可以相加或协同作用，”该文章的作者写道。“我们还描述了显着的特异性，其中某些AMP对特定病原体有很大的杀微生物活性，在体内环境中提供高度特异性AMP-病原体相互作用的功能性证据。”

从本质上讲，科学家发现AMP可以一起工作，也可以通过累加各自的效果。令人惊讶的是，他们发现某些AMP在防御某些感染方面具有非常特异性(例如，针对病原体P. rettgeri的AMP 双萜)。这种意外的结果突出了先前未知的先天免疫反应特异性水平。

“真正令人兴奋的是，这些结果将帮助我们了解我们自己的AMP如何帮助对抗感染，”该研究的第一作者Mark Austin Hanson说。“可能有些人有一个特定AMP的缺陷副本，需要预防常见的感染 - 例如，尿路感染的大肠杆菌 - 因此他们的风险更高。对抗感染是很好的，但首先学习如何预防它是医学的理想。这就是这些AMP的作用：它们可以在感染进入之前预防感染。“

但Hanson补充说，研究AMP的应用更进一步。“研究苍蝇的AMP如何发挥作用也可以帮助我们管理经济上重要的昆虫，无论是保护大黄蜂还是防止蚊子传播疾病。”

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